1、動態應變測試儀使用說明書目錄一、概述二、使用說明三、技術指標四、注意事項五、故障及解決方案六、儀器附件應變式加速度計、壓力、拉力、扭矩傳感器動態應變儀數據采集器及計算機一、概述動態應變儀是一種具有自動平衡功能的動態電阻應變儀，主要用于實驗應力分析及動力強度研究中，對結構及材料的任意變形進行動態應變測量。通道數量可以2、4、6、8自由組合。體積小重量輕，便于攜帶和搬運。采用直流供橋，電橋采用六線制，有長導線補償功能。儀器頻帶寬、校準方便，配接不同類型的應變片及應變式傳感器，可以實現應力、拉壓力、速度、加速度、位移、扭矩等多種物理量的測量。動態應變儀具有如下特點：1、可以2、4、6、8通道組合，體

2、積小。2、橋路自動平衡，平衡時間約2秒，平衡范圍大于土5000wE3、采用撥盤開關校準，準確方便。4、供橋電壓采用六線制，自動修正長導線測量時引入的誤差。5、頻帶寬：頻響范圍DC-300kHz(+0.5dB,3dB)。6、測量精度高，噪聲低，穩定性好，抗干擾能力強。7、器件集成度高，性能穩定可靠。二、使用說明1、 測試方框圖動態應變放大器可以配接各種類型的應變片及應變式傳感器。其典型測試方框圖如圖1所示：應變片應變花2、 面板說明SDY2105超動態應變儀續消（kHz）1激勵十2激勵-3信號+4反饋+5反饋-6信號-7屏蔽線通道后面板通道前面板3、 操作前準備儀器通電之前，先將橋盒接成全橋，把

3、橋盒的航空插頭插入通道的航空插座內，旋緊。 使用220V50Hz市電供電，電源線一端插入儀器電源插座，另一端接入市電，然后將電源后面板的電源開關置“開”位置，電源即接通。這時將要使用的通道電源置于“開”(向上扳)，隨即該通道的前面板的工作指示燈亮了，進入工作狀態。 各通道的電源開關為省電而設置，把不使用的通道的電源開關置于“關”的位置，再把橋盒的輸入插頭拔掉，這樣該通道的士12V電源和橋壓都被關掉了。4、 操作說明(1)電源部分電源前面板設有3?位液晶顯示數字面板表，供儀器各通道調零指示和校準值指示之用，下設兩個開關，左邊為通道選擇開關，可選擇測量110個通道中任一通道的零點或校準應變值。右邊

4、是面板表的量程選擇開關，設有滿量程2V和20V兩檔。平時應放在20V檔為好，在小于2V的小信號精確測量時才使用2V檔，面板表是直流電壓表，在動態測試中也采集到忽大忽小的交流信號，于是數字亂跳，且無指示意義，這時量程開關置“0”位，即輸入接地，顯示為000。輸出檢測設置在儀器電源的后面板上，通過“通道選擇”開關與各通道輸出相連，當“通道選擇”開關選擇18個通道時，輸出檢測即輸出相應18個通道的輸出信號值，這樣巡檢時省去改換輸出線的麻煩。(2)放大通道部分電橋平衡各通道通電前已接入組成全橋的橋盒，開啟后面板上電源開關，該通道進入工作狀態，綠色工作指示燈亮，將功能轉換開關置于“測量”位置，增益開關放

5、在欲選擇的檔位，按動“自動平衡”電橋平衡按鈕，這時20V檔面板表上變成只4有幾十毫伏零點，電橋已被平衡，等預熱15分鐘后，再按動“自動平衡”電橋平衡按鈕，可多按幾次，取最小的，面板表放在2V檔，然后用小螺絲刀微調電橋“平衡微調”電位器，使零點值最小，這時放大器達到了理想的平衡狀態。電橋“平衡微調”電位器在使用過程中，有可能調到兩邊極點還未平衡，這時應回調一段（零點會增大），再重新按動“自動平衡”按鈕，用小螺絲刀微調電橋“平衡微調”電位器，使放大器達到理想的平衡狀態。增益選擇放大通道的增益設置10、30、100、300、500、1000六檔。為使測量更準確，預測被測輸出電壓值或應變量是必要的。每

6、個通道放大器放大倍數最大為1000倍，若橋壓為2V,單只應變片產生1區的，輸出1mV峰值電壓，100區輸出0.1V峰值電壓，用戶可以根據預計的應變產生值來選擇增益開關位置。增益開關置“1000”時，增益為1000倍，“500”時為500倍,依此類推。橋壓增加，相當于系統增益加大，即若橋壓為2V時，對被測信號增益為1000倍，則橋壓為5V時，系統實際增益變為2500倍。校準值給定“校準”開關相當于在每個通道內設置了一個簡易標準應變模擬儀，用以方便的校準出被測信號應變值大小。例如：校準置+2000區射，輸出2.000V,置“測量”檔儀器輸出信號峰值也為2.000V（用記錄設備或峰值表測出），則說明

7、測量信號的應變值為+2000小£o為使校準更準確，校準前先將校準開關置“0”位，校準5調零后再置不同的應變值進行正負校準。校準通常在測量開始前進行，校準值應放置到預期的應變值附近，儀器給出正校或負校，都應使系統連結起來進行一段記錄，儀器允許在連續測量過程中“隨時校準”，不會造成被測量信號與校準信號的疊加，這對于長時間被測應變片或傳感器總處于負荷情況下校準尤為方便。校準完成后功能選擇開關放在“測量”位置，進行正常信號測量，測量過程中各旋鈕位置不應再變動。低通濾波器檔位的選擇儀器帶有二階Butterworth型有源低通濾波器，截止頻率(kHz)分別為3、10、50、100、200、F(3

8、00k)。為了濾除測量信號中不必要的頻率分量，應將濾波器開關置于高于被測信號510倍的截止頻率處，這樣既濾除不必要的頻率分量又保證信號無衰減。橋壓選擇通道后面板設置了橋壓選擇2V、4V、8V,通常出廠時橋壓置于“2V”檔，建議根據橋路電阻值大小，按下表選擇相應橋壓。橋壓(V)橋路電阻(Q)6012035010002VVVV4XVVV8XXVV提高橋壓增大儀器靈敏度，為小信號測量提供方便。5678IIR3RRlV;R211131-2-D11392-4ID2I圖4橋盒結構及引線說明輸入信號負端；供橋電壓負端；輸入信號正端；供橋電壓正端；屏蔽線連接端A1、A2是測量電橋相對的兩個臂D1、D2是測量電

9、橋相對的兩個臂R1、R2、R3是橋盒內部的120。標準電阻。橋路的連接橋盒是應變測量元件與應變儀連接的橋梁，熟悉橋盒的結構及連接方法是十分必要的。圖4示出了橋盒引線結構，圖中R1,R2,R3是放在橋盒內的120。精密電阻，作為輔助橋用，圖5給出了1/4橋到全橋的連接方法，在（a）、（b）、（d）的連接方式中，必須使用120。的應變片，才能保證電橋平衡。在實際測量時，應變片的連線，橋盒接線柱之間的短路線都要盡可能用烙鐵焊接。為防止外部電磁干擾，特別是50Hz的干擾，橋盒與應變片之間用屏蔽線。遇到干擾嚴重，譬如集流環轉接時，橋路干擾可能很大，可采用圖5中三線式接法予以降低。7在測量點遠離儀器條件下

10、，為了保證校準值的準確度，可采用六線制接法，即在橋盒插頭和儀器橋路輸入插座之間引入需要長度的七芯(或六芯)電纜，兩端配接相應的七芯轉接插頭，即11,22-.66,第77腳接屏蔽線，多余芯線可剪去。A1圖5(a)一只應變片的連接方法A1圖5(b)一只應變片的連接方法247A24Uo=1圖5(c)二只應變片的連接方法A1D136D13I/A2應變片靈敏度系數的修正9iUoD2圖5(d)二只應變片的連接方法AiDiA2圖5(e)四只應變片的連接方法A1A1A22一547A11!UoA11D232D1儀器設計使用的應變片靈敏度系數K=2.00,若使用的靈敏度系數為Kp的應變片，實際的應變值為:2.00

11、£=Z式中：£pKpp為實際的應變值c為測得的應變值Kp電阻應變片的靈敏度系數儀器各通道設有過荷指示，當信號峰值大于5V時，紅色過荷指示燈閃亮，說明信號已經過荷，應適當降低增益，保證儀器在信號不過荷的情況下工作預熱：儀器在接通電源后即進入工作狀態，為了保證穩定運行及測試的準確性，儀器應預熱10-15分鐘，對于小信號或長時間測量,則需要預熱30-60分鐘。預熱完畢，即可進行測量。三、技術指標1、通道數：2、4、6、8等多通道組合。2、適用電橋電阻：60Q5kQ。3、供橋電壓：2V、4V、8V(電流不小于33mA。4、應變系數：K=2.00o5、平衡范圍：使用電橋電阻的士1%(

12、約±5000)微調范圍：士100w&6、平衡方式及時間：自動平衡，平衡時間約2秒，平衡保持時間72小時。7、輸入阻抗：大于100MQ。8、靈敏度：0.2V/100區e（橋壓4V）。9、非線性度：小于士0.1%FSo10、應變校準值（區：0、500、1000、2000、5000、10000c校準誤差：不大于校準值的士0.5%（最小士1區。11、增益：10、30、100、300、500、1000。12、頻響：DC300kHz（+0.5dB,-3dB±1dB）。13、低通濾波：截止頻率（kHz）:3、10、50、100、200、F（300k）（-3dB±1dB）

13、。14、輸出電壓：峰值士5V。15、信噪比：大于40dB。16、共模擬制比：100dB。17、穩定性：零點漂移小于士0.5%FS±1區e（4小時）；靈敏度變化小于士0.2%FS（4小時）。18、供電：交流220V（±10%）,50Hz,約40W。19、工作環境：溫度0c+40C相對濕度小于80%。20、外型尺寸：單通道35X251x130mm3四、注意事項1、用戶在使用本儀器之前，請仔細閱讀使用說明書，避免連線或操作錯誤。2、儀器盡可能在規定的環境下使用，盡量不要讓儀器在陽光下曝曬。3、避免在高溫下使用，這樣會降低橋路或放大器的對地絕緣電阻，會造成較大的零漂而使系統不穩定，

14、個別情況下使測量無法進行。4、不允許在有強烈腐蝕性氣體或大量塵埃的環境中使用或保存儀器。5、電源接通后，必須在測試過程中始終保證電源電壓按說明書給定的范圍內變化。6、測量過程中不允許按動自動平衡按鈕。7、測量時的溫度補償應變片要貼在測量片相同的材料上，且測量片與補償片要同一材料同一阻值同一環境溫度，避免陽光曝曬，對地絕緣在500MQ以上。8、盡量縮短應變片與橋盒之間的測試連線，使用同軸電纜做測量導線時，屏蔽層不能做為一條測量導線，而只能做屏蔽保護連到橋盒的接地端，對金屬試件，要與應變儀橋盒地線端連接良好以減小工頻干擾。測量導線應遠離干擾源，如變壓器，電機，大型用電設備及動力線等。測量導線在連接

15、時要盡可能采用對稱結構安裝，這樣既有利于電橋平衡，又有利于抗干擾，尤其是在長導線測量時更為必要.9、在實際測量中，為了提高被測信號的精度，同時實現溫度補償，常將應變片組合使用，這時測量值要進行修正，注意應變式傳感器不用修正。(1)Al和Dl兩只應變片用于應變測量如圖6,測量結果要被2除，即：UoA1R+ARR-ARZD1圖6二只應變片的測量(2)四只應變片同時用做測量片，如圖7測量結果除以4,即£pR-AR”,-R+AR/D1A2I,UoA1D2R+ARR-ARTU橋1圖7四只應變片的測量五、故障及解決方案1、噪聲干擾，應考慮以下情況：感應干擾：在應變儀附近有大的漏磁設備(如大型電機

16、、變壓器、磁飽和穩壓器等)，感應噪聲可能引入測量電路中，可采用下列方法：將應變儀及橋路連接線遠離上述設備；被測物完好接地并將應變儀連到相同的地上。電位干擾：當被測物存在DC或AC電位時，會出現電位干擾，這種情況下應變儀的良好接地并不是總能帶來好的效果,問題的解決可能是將被測物與應變儀連好而實現。當然，感應干擾和電位干擾很少能用單一的方法解決，往往是試用不同的方法來看看能否取得良好的效果。2、零點不能平衡主要表現是電源通道上公用表頭有指示，過荷燈總亮。問題可能是出現在輸入插頭到傳感器（應變片）這一端，一是傳感器斷路或短路；二是傳感器到插頭之間的連接電纜斷路，有條件時換一個好的傳感器或橋盒試一試，若仍然不能平衡，問題可能出在儀器本身，請與生產廠家聯